基于单目视觉的虚拟鼠标方法

自然的交互方式有利于提高增强现实系统的真实感和沉浸感,是增强现实技术的重要研究内容。针对这一问题,提出一种基于单目视觉的虚拟鼠标实现方法,只需要使用单个摄像头,即可对裸手手势进行识别进而模拟真实鼠标动作,最后基于该方法开发了基于单目视觉的虚拟鼠标系统。首先,根据色度信息,分割手部肤色区域;然后,基于指尖的形态学特征识别指尖点,并过滤以排除误检点;最后根据指尖点及其坐标控制光标模拟鼠标动作。实验结果表明,该系统设备简单、精度较高,完全可以实现各种鼠标动作的模拟。     

使用多线程技术提高VR应用的性能

VR系统十分复杂，计算机的处理任务十分繁重，处理器的处理速度跟不上应用提出的新要求。以常用的VR工具软件WorldToolKits为例，在建立好场景图并且进入仿真循环后，除了完成一般的操作系统的任务之外，计算机在每一个仿真步中的任务有：读入VR设备传感器的数据；调用仿真任务；根据输入更新场景中的仿真对象；调用仿真事件、虚拟物体执行仿真任务；虚拟物体沿路径前进一步；进行物体的渲染。如果使用虚拟装配系统进行复杂机械产品的虚拟装配，系统一方面要进行复杂零部件的渲染；另一方面在装配过程中还需要进行碰撞检测和干涉检查；另外，通常在VR系统中包含有数据手套、头盔和跟踪定位装置等硬件设备，而系统在每一帧都需要采集这些设备传感器的数据，这些操作都需要消耗大量的处理器资源。     

基于NI ELVIS和LabVIEW的动态杨氏模量实验系统设计

设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的动态杨氏模量实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替YM-2型信号发生器和传统示波器,有效提高了试样棒共振频率测量的精度,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和自动化测量。实践表明,该系统的搭建和测试有助于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

末敏弹室内半实物仿真系统设计(英文)

设计了末敏弹红外敏感器室内半实物仿真系统,研究了末敏弹在攻击目标过程中的姿态控制以及对目标的识别率.系统采用半实物仿真技术,利用Multi-Gen Creator软件生成战场环境中所需要的场景和目标的三维可见光模型,并附上相应红外纹理.通过虚拟视场样机模拟生成红外敏感器扫描视场所产生的场景的红外数字信号.将末敏弹的探测系统——红外敏感器作为实体引入到仿真系统中参与试验,并和其它物理模型、数学模型构成闭合回路,完成了末敏弹的实时仿真功能.仿真结果表明,红外敏感器能够对目标进行完全识别,并具有误检率和漏检率低的优点.     

面向嵌入式平台的轻量化神经网络手势识别方法

针对传统基于图像分割和特征提取的手势识别算法在复杂背景下识别准确率低、灵活性差的问题,基于目标检测神经网络的手势识别算法可以有效提高复杂环境下手势识别的准确性。受嵌入式处理器体积和功耗的限制,常用的目标检测神经网络在嵌入式上的识别速度较低,不能满足实时手势识别的要求。在SSD目标检测的基础上对其进行优化,使用MobileNetv3网络实现特征提取,目标检测方面则是使用SSD-lite结构,其使用深度可分离卷积替代普通卷积,实现了轻量化MobileNetv3-SSDLite手势识别算法的设计。针对手势识别的要求,制作了包含不同手势的数据集,利用它在服务器上完成了模型的训练。为了满足嵌入式的算力限制,通过模型的量化压缩将float64的网络参数量化为int8,并压缩网络结构,提高网络在嵌入式上的推理速度,实现基于嵌入式的手势识别。实验结果表明,基于嵌入式的MobileNetv3-SSDLite手势识别算法可以达到平均准确率99.61%,且识别速度达到每秒50帧以上,满足实时手势识别的要求。     

超低照度下的可见光物联网终端设计

针对物联网的广覆盖、多连接的应用需求,研究了超低照度下的可见光通信技术。采用LED照明灯发送红外协议格式的可见光信号时,调制深度小于0.625%时人眼觉察不到闪烁。参考朗伯光源辐射模型,模拟了一个30 m×2.1 m×2.6 m的室内可见光通信场景,仿真结果表明调制深度为0.46%时使用20×12阵列的9.7 W LED照明灯作为发射装置,其有效光信号覆盖范围可达616 m~2。在实验室搭建了可见光智能家居系统,测试遥控机器人对该信号响应准确率为100%时的最远距离,实验测试结果为14.3 m,与仿真运算结果14 m间相对误差约为2%。     

采用在线高斯模型的行人检测候选框快速生成方法

行人检测是模式识别及机器学习领域的研究热点之一,广泛应用于智能监控、辅助驾驶等领域,而行人候选框的生成是识别及跟踪行人目标的一项重要的前期工作。针对静态监控场景以及特定情况下的车载监控场景,提出了一种基于在线高斯模型的行人检测候选框的快速生成方法(OL_GMPG)。该方法采用高斯模型拟合行人尺寸分布,可以通过生成较少数目的行人候选框达到较高的检测率;并可通过高斯模型的学习与更新过程,获取场景中行人频繁出现的位置以及对应的目标尺度信息,为后续的行人识别及跟踪过程提供辅助。     

基于高增益降维观测器的一类混沌同步

针对一类混沌系统, 当不满足观测器匹配条件时, 讨论了基于观测器的混沌同步及保密通讯问题.通过设计辅助驱动信号, 使得观测器匹配条件得以满足.为了处理辅助驱动信号中的未知变量, 使用高增益观测器作为近似微分器, 不仅给出了辅助驱动信号的估计值, 还给出了辅助驱动信号的微分估计值.基于辅助驱动信号的估计值, 提出了一种能与非线性项和干扰影响解耦的降维观测器作为响应系统, 达到了与驱动系统的同步.在同步的基础上, 再基于辅助驱动信号及其微分的估计值, 提出了一种保密信息还原的方法.最后, 针对Rössler系统进行仿真, 仿真结果表明所提出的方法是有效的. 关键词： 辅助驱动信号 混沌同步 降维观测器 保密通讯     

激光动态光束定向系统的跟踪识别过程仿真

 根据目标和背景亮度计算公式和3维图形开发包,建立了仿真3维场景。基于仿真场景,对激光动态光束定向系统的跟踪识别过程进行了仿真研究。分析了跟踪、瞄准过程中各种误差的涵义,研究了视场大小、目标成像姿态对跟踪过程的影响,通过头部跟踪顶点滑动误差的理论值与仿真实验值的比较校验了仿真场景的建立与图像处理方法的正确性。研究了头部边缘跟踪算法,仿真结果基本满足了激光动态光束定向系统对跟踪精度的较高要求。     

激光制导信号告警的仿真

激光制导信号告警能对激光制导信号进行方位和波长等识别，然后引导被保护目标采取相应的对抗措施。通过建立激光制导信号、激光告警以及大气传输的数学模型，对激光制导信号告警进行计算机仿真，能够自动生成告警距离曲线和定向表等。仿真软件还能根据设定的场景进行动画演示。     

虚拟情景实训环境三维模拟

应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

基于Unity 3D的霍尔效应实验虚拟仿真平台设计与实现

基于Unity 3D设计了霍尔效应实验虚拟仿真平台.该平台利用3ds Max构建三维模型,并将生成的FBX文件导入Unity 3D资源管理器,使用C#语言编写脚本,控制相应模型实现各种状态的动态响应,在Windows平台上运行实现霍尔效应实验.该虚拟仿真实验平台可激发学生的兴趣,提高学生的实验技能,改善教学效果,同时,解决了目前实验教学中普遍存在的硬件资源不足、仪器设备易损坏等诸多困扰.     

基于Unity 3D的船舶压缩空气系统的虚拟设计

针对目前船舶空气压缩仿真训练系统大多采用半物理仿真与二维软件界面仿真相结合方式训练效果不佳的问题,将虚拟现实技术引入到船舶压缩空气系统的仿真设计;设计一套基于Unity 3D的船舶压缩空气系统,实现虚拟仿真程序和三维虚拟场景的实时交互,生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉的感官世界,加强培训人员的沉浸感,从而获得一种置身于真实环境中的感受;系统可供学员无限制反复训练,节省系统的维护费用,规避实物操作设备中可能出现的各种风险,提高训练效果。     

基于图像处理和模式识别的网络图像监控系统

随着科学技术和生活水平不断的提高,人们的财产和人身安全问题已经不仅仅来自于传统的经验,而是逐渐的转变到虚拟的网络当中;为此,提高人们的隐私安全和财产安全需要加强网络监控,其中图像监控是较为主要的方面;加强图像监控的可靠性和实时性,是实现社会稳步发展和人民网络隐私安全的首要目标;应用计算机网络技术和现代化通讯技术相结合,综合图像处理技术和模式识别技术的应用,设计应用于网络图像监控系统是当前社会发展的安全技术保障之一;文章通过对图像监控进行简析,阐述图像处理技术和模式识别技术的相关方面,探讨研究网络图像监控中图像识别和处理方面的技术;通过对图像处理中的色彩均化和模糊识别实验,得出其对于网络中传播的图片辨识度和提取信息能力具有很高的发展。     

A novel simulation method to evaluate the collection performance of a monolithic active pixel sensor

A novel simulation method is presented in this paper to evaluate the collection performance of monolithic active pixel sensor (MAPS) devices for minimum ionizing particle tracking. A simplified 3D matrix pixel structure is built using the computer aided design software Sentaurus. The virtual device is then divided into hundreds of parts and an independent customized X photon model is involved in each part to simulate the conditions under ⁵⁵Fe radiation. After data processing and analysis, charge collection efficiency, collection time and diffusion conditions can be estimated in detail. In order to verify the reliability of the method, comparisons are made between the simulations and experiments. Although there are some defects, it can be concluded that the proposed idea is a feasible method for the evaluation of the MAPS collection performance.     

The solar-image acquisition system at Tor Vergata university

Summary We describe an image acquisition system realized as a part of an apparatus built in collaboration with the Arcetri Astrophysical Observatory in Florence designed to record high-spectral-resolution solar images in the visible part of the spectrum. The system is based on a 512×512 Thomson CCD type THX31159 and on 486 CPU personal computer running under MS-DOS. The electronics for driving the sensor and for the amplification and conditioning of the video signal has been designed and built in the laboratory while the signal A/D conversion and image presentation is performed using commercial boards.     

基于流媒体技术的风力发电机全景监测虚拟现实系统研究

在工程监测中,通过虚拟现实技术进行预警、侦测或巡检等,可在保证人身安全的情况下,对设备状态进行监测并判断;目前多数虚拟现实开发技术存在需要大量存储和分析数据的问题,采取流媒体技术可以很好的解决数据量的问题,但采用具有流媒体功能的软件开发的虚拟场景没有很好的临境感,而全景技术能够使人从各个角度获得直观的立体感,能够解决场景临境感差的缺陷;将流媒体技术与全景技术结合建立风力发电机的全景漫游监测系统,实现了对风力发电机的监测,得到了很好的效果。     

THMR-V平台上的智能交通监控系统设计与实现

随着我国经济水平增长,汽车的占有率不断增高,尤其是家用汽车已经成为当今最为普遍的交通工具。为此,提高我国交通管制手段,提高管理监控能力是当前我国交通事业发展中非常重要的一部分。设计出一种智能交通系统,依靠THMR-V室外移动机器人及视觉临场遥感系统,配合计算机智能分析技术以及信息处理和传递技术为基础,对当前的交通环境实现智能监控和管理。对该系统进行实际应用测试,并且做出分析与结果。     

Configuration of virtual cameras for ground based 360° three-dimensional display

Most technologies provide three-dimensional (3D) display in the front of screens which are in parallel with the walls, and the sense of immersion is decreased. To get the right ground based 3D imaging, cameras’ imaging planes should be parallel to the public focus plane, and the cameras’ optical axes should be shifted to the center of the public focus plane in both vertical and horizontal directions. Virtual cameras are used to display 3D model in computer system. Two virtually capturing methods for ground based 3D display are presented. The position of virtual camera is determined by the observer's eye positions in the real world. When the observer stands in the displayed circumcircle on the ground, off-axis perspective projection virtual cameras are used. If the observer stands out the circumcircle, offset perspective projection virtual cameras and the orthogonal projection virtual cameras are adopted. An experimental system for ground based 360° 3D display is demonstrated for viewing horizontally, which provides high-immersion 3D visualization. The displayed heights are compared with the measured results.